بررسی عددی رفتار هیدرومکانیکی درزه‎های سنگی منفرد تحت بارگذاری برش مستقیم

نفوذپذیری توده سنگ یکی از مهمترین پارامترهای کنترل کننده پروژه‎‎های مختلف مهندسی سنگ اعم از مخازن دفن زباله‎های اتمی، پی سدها، فضاهای زیرزمینی همانند تونل‍ ها و مغارها، پروژه‎ های ژئوترمال و تولید نفت و گاز است. به طور کلی نفوذپذیری توده سنگ متشکل از نفوذپذیری سنگ بکر و ناپیوستگی‎ های موجود در آن است اما در حوضه‎های با سنگ میزبان سخت و کریستالی نفوذپذیری سنگ بکر تقریبا ناچیز و قابل اغماض است و کنترل کننده اصلی جریان عبوری از توده سنگ، درزه‎ها و ناپیوستگی ‎ها هستند. در چنین شرایطی، علاوه بر پارامترهای هندسی درزه لازم است تاثیر عواملی همانند جابجایی برشی و تنش نرمال نیز بررسی گردد. در این مقاله با روش عددی المان مجزاء یک کد عددی توسط نرم افزار UDEC برای بررسی کوپل هیدرومکانیکی درزه ‎های منفرد تحت برش با مدل درزه داری بارتن- باندیس توسعه داده شده است. در کد عددی توسعه داده شده تاثیر پارامترهایی همانند جابجایی برشی، تنش نرمال و سختی درزه بررسی شده است. برای راستی آزمایی مدل عددی نتایج آن با نتایج تجربی بدست آمده توسط السون- بارتن (۲۰۰۱) مقایسه شده است. بررسی‎ های انجام شده، نشان می‎دهد که نتایج مدلسازی عددی هماهنگی خوبی با نتایج آزمایشگاهی السون بارتن (۲۰۰۱) دارد. همچنین تحلیل های عددی انجام شده حاکی از آنست که متناسب با افزایش جابجایی برشی، مقدار بازشدگی هیدرولیکی و نرخ جریان افزایش می‎یابد.

کلیدواژه ها:

کوپل هیدرومکانیکی ، جابجایی برشی ، نفوذپذیری ، بارتن باندیس ، روش المان مجزاء